Физика

Наука не стоит на месте — двигаясь по полю Природы, она оставляет за собой нагромождения данных. С ужасом смотрит на этот пейзаж нынешнее Образование, которое должно вложить все эти барханы информации в головенку существа, которое пока что с визгом носится по школе. А как образование делало это век или полтора назад, когда объем информации был меньше? Может быть, какие-то решения тех времен окажутся интересны сегодня?

Когда-то мы рассказывали об экспериментах Ю.Ю.Стойлова из ФИАНа, который вводил луч лазера в торец пленки из мыльного водного раствора и обнаружил то, что не склонные к подобной лексике физики назвали «чудо». Прошло некоторое время, и авторы вернулись к любимому объекту. На сей раз один из авторов занялся не пленкой, а ее краем, точнее — местом, где сходятся три пленки, треугольным ребром, то есть местом, где встречаются три пузыря, или два пузыря и воздух.

Оказывается, к закону сохранения можно подойти творчески и получить нечто из видимого ничто. А именно, высечь искру из физического вакуума. Как это сделать — придумали физики из Старклайдского университета.

Что принципиально изменилось в физике за последний век? Не в смысле новых экспериментов, новых данных и новых теорий, а в смысле самого подхода к исследованию Природы? Если спросить практикующего физика, что такое физика, — раздраженный тем, что его отвлекли от работы, он, скорее всего, буркнет что-то вроде «эксперимент представляет данные, теория объясняет результаты и предсказывает, а эксперимент проверяет, ну и если все хорошо, то нобелевка, а если нет, то меняй вольтметр или уточняй теорию». Понятно, что он отчасти шутит, отчасти завидует, отчасти радуется за коллег и свою физику, однако больше всего хочет, чтобы от него отстали. Но классическая историческая ситуация была именно такова, как он нам поведал.

Можно ли на Земле добиться ускорения в миллионы раз больше, чем g? На первый взгляд кажется, что вряд ли. Однако на Земле это совсем не чудо: с ускорением 5,5 млн g вылетает гарпун из гидроидного полипа, вредитель злаковых посевов грибок Gibberella zeae выпускает споры при ускорении в 840 тыс., а сфагнум отстреливает споры с ускорением 73 тыс. g. Удивительно, но за всеми этими рекордами стоит одно и то же явление — осмос. Да-да, чудовищных, недоступных человеческой технике ускорений растения и грибы-бомбардиры достигают всего-навсего перекачиванием воды сквозь полупроницаемую мембрану.

Наномеханический масс-спектрометр впервые смог точно «взвесить» большой ДНК-вирус массой 105 MДа. Новая аналитическая система позволяет детектировать отдельные молекулы, масса которых выходит за пределы диапазона, в котором работают обычные масс-спектрометры.

Несмотря на все более чувствительные измерения, у электрона не обнаружили дипольного момента, который позволил бы спрогнозировать существование новых экзотических элементарных частиц и поставить под сомнение закономерности Стандартной модели — теоретической концепции, описывающей электромагнитное, слабое и сильное взаимодействия.

«Скользкость льда, — пишет известный популяризатор науки Я.И.Перельман в одном из рассказов в «Занимательной физики», — зависит главным образом не от гладкости, а <...> от того, что температура плавления льда понижается при увеличении давления…» Однако ученые и преподаватели продолжают обсуждать физику скольжения коньков на морозе, и приведенное Перельманом «простое объяснение» подвергается сомнению.

Нобелевскую премию 2018 года по физике получили француз Жерар Муру и канадка Донна Стрикланд за создание во время работы в Рочестерском университете лазеров со сверхмощными импульсами, а за использование лазерного света для манипуляции сверхмаленькими предметами вроде молекулы белка или клетки бактерии — американец Артур Эшкин, работавший в «Белл лабораториз».

Где в нашей стране летают самые быстрые электроны и позитроны? В Новосибирском академгородке, в Институте ядерной физики СО РАН. Именно там стоит электрон-позитронный коллайдер, где сталкиваются пары этих частиц, позволяя заглянуть в глубь мироздания. За свои шестьдесят лет этот ускоритель пережил несколько модернизаций, оброс дополнительными приборами и сумел-таки найти место в международном разделении научного труда, сформировавшемся после гибели биполярного мира и открытия границ. Создал его удивительный человек — Андрей Михайлович (Герш Ицкович) Будкер, имя которого сегодня носит этот институт. В мае этого года Будкеру исполнилось бы сто лет.

Весной 2018 года Европейский импульсный источник (ESS) организовал экскурсию для группы научных журналистов, среди которых оказался и наш корреспондент. ESS — многопрофильный исследовательский центр в Швеции. Там строится объект, который со временем станет самым длинным линейным протонным ускорителем с самым ярким нейтронным источником. Он будет готов к 2023 году, однако даже сейчас о только строящемся объекте есть что рассказать.

Посвящается 105-летию физико-химическосго анализа.

Правда ли, что в Земле растет черная дыра и американцы это подтвердили недавним наблюдением? Бред? А в Интернете пишут, что растет... Но если б любопытствующие обитатели Сети читали первоисточники, то знали бы, что же может заставить физиков рассматривать такой экзотический сценарий.

Понять, какой смысл современные физики вкладывают в термин «четность», нелегко. Однако порой исследователям удается столь глубоко вникнуть в проблему, что они начинают изъясняться более-менее простыми и даже понятными многим словами. Примером такого популярного изложения может служить вступление к обзору «Нарушения четности в атомах», опубликованному Мари-Анной и Клодом Бушья в журнале «Reports on Progress in Science».

Нобелевскую премию 2017 года по физике присудили трем американским ученым, которые не только создавали и совершенствовали гравитационные антенны на базе лазерных интерферометров, но и при помощи сотен специалистов со всего света сумели достичь на них такой точности, что прибор зафиксировал ничтожнейшую рябь пространства-времени от ужасных событий, к счастью происходящих на огромных расстояниях от земли: энергия зафиксированных гравиволн в местах рождения чудовищна, она равной той, что получается от мгновенной аннигиляции нескольких масс Солнца.

Эффект квантовой телепортации впервые был экспериментально подтвержден в конце прошлого-начале нынешнего века. последствии такие эксперименты многократно повторялись с целью улучшить качество телепортируемого состояния. В том числе были проведены эксперименты с массивными объектами — ионами. Что же касается использования этого эффекта для систем связи, то одну из первых работ с обсуждением этой идеи Ричард Беннет из компании IBM, Жиль Брассар, Клод Крепо из Монреальского университета и их коллеги из других организаций.